用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源.输出电压为6V的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始下落.重锤上拖着的纸带打出一系列的点.对纸带上的点痕进行测量.即验证机械能守恒定律．(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:A．按照图示的装置安装器件,B．将打点计时器接到电源的“直流输出上,C．用天平� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

（12分）用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点痕进行测量，即验证机械能守恒定律．

（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：
A．按照图示的装置安装器件；
B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上；
C．用天平测出重锤的质量；
D．先释放悬挂纸带的夹子，然后接通电源开关打出一条纸带；
E．测量纸带上某些点间的距离；
F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．
其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是．（将其选项对应的字母填在横线处）
（2）利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值．如图所示，根据打出的纸带，选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E，测出A距起始点O的距离为s₀，点AC间的距离为s₁，点CE间的距离为s₂，使用交流电的频率为f，根据这些条件计算重锤下落的加速度a＝_________．

（3）在上述验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加，其原因主要是因为在重锤下落的过程中存在阻力作用，可以通过该实验装置测阻力的大小．若已知当地重力加速度公认的较准确的值为g，还需要测量的物理量是．试用这些物理量和上图纸带上的数据符号表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小F＝．

（1）BCD （2）

或

（3）重锤的质量m ，

或

本题考查的是对验证机械能守恒定律实验的掌握情况，第一小题操作步骤中应将打点计时器接到电源的“交流输出”上；不必测出重锤的质量；先接通电源开关，然后释放悬挂纸带的夹子，打出一条纸带；第二小题根据

，求出

或

；要想测出阻力大小，需要测出重锤的质量m,根据牛顿定律

可以算出平均阻力大小为

或

；

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A．v′_A ="3" m/s、v′ _B =" 3.5" m/s	B．v′_A ="3.2" m/s、v′ _B =" 3.2" m/s
C．v′_A =－2 m/s、v′ _B =" 11" m/s	D．v′_A ="5" m/s、v′ _B =" 0.5" m/s

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A．小球的机械能减少

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(1)实验中，下面哪些测量工具是必需的?       ．
A．天平     B．直流电源    C．刻度尺    D．秒表
（2）实验中，发现重锤减少的势能总是大于重锤增加的动能，造成这种现象的主要原因是
A．选用的重锤质量过大
B．数据处理时出现计算错误
C．空气对重锤的阻力和打点计时器对纸带的阻力
D．实验时操作不够细，实验数据测量不准确
（3）实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地的重力加速度g=9.80m/s²，所用重物的质量为1.00kg，实验中得到一点迹清晰的纸带，把第一点记作O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点，经测量知道A、B、C、D到0点的距离分别为62.99cm,70.18cm,77.76cm,85.73cm,根据以上的数据，可知重物由0运动到C点，重力势能的减小量等于          J,动能的增加量等于          J。（本题中计算结果均保留三位有效数字）
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